[发明专利]热泵装置

说明书

本公开涉及一种热泵装置，其能够有效地调节用于收集制冷剂循环回路的高压空间中的制冷剂或将制冷剂排出到该高压空间中的缓冲罐中的温度。一种热泵装置，在其中连接有压缩机、气体冷却器、制冷剂热交换器、制冷剂膨胀阀和蒸发器以构造制冷剂循环回路，其中，热泵装置包括缓冲罐和第一制冷剂管，缓冲罐的一端连接到制冷剂膨胀阀的高压侧并且布置成存储制冷剂，第一制冷剂管的一端连接到压缩机的高压侧并且其另一端连接到蒸发器的低压侧并且布置成与缓冲罐交换热量，其中，第一制冷剂管包括布置在压缩机的高压侧和缓冲罐之间以控制第一制冷剂管的打开和关闭的第一控制阀和布置在缓冲罐和蒸发器的低压侧之间以控制制冷剂的流量的第一流量调节器。

技术领域

本公开涉及热泵装置。

背景技术

热泵装置(例如，使用二氧化碳作为制冷剂的热泵热水器)通常在诸如气温、水温和热水供应需求的操作条件易于波动的环境中操作。因此，制冷剂循环回路中的高压空间和低压空间中的压力易于波动，为了维持正常操作，需要快速且适当地调节在制冷剂循环回路中循环的制冷剂的量。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利No.3602116

专利文献2：中国实用新型No.209214113

日本专利No.3602116中公开的热泵热水供应装置被构造成通过在预定最低温度和最高温度下操作附接到缓冲罐的加热器来加热缓冲罐以将缓冲罐中的制冷剂排出。

中国实用新型No.209214113中公开的热泵热水供应装置被构造成通过不仅设置有加热装置还设置有冷却装置的制冷剂量调节机构来使缓冲罐中的制冷剂的温度升高或降低。

发明内容

技术问题

图5示出了热泵装置(例如热泵热水供应装置)中的制冷剂量调节机构的基本构造。如图5所示，制冷剂量调节机构包括缓冲罐21、加热单元221和冷却单元222。缓冲罐21具有用于存储二氧化碳制冷剂的容器主体211，容器主体211的内部经由制冷剂分支管Tb2与高压侧制冷剂管Th连通。制冷剂加热回路221包括加热制冷剂管T1s、第一控制阀221a和制冷剂分支管Tb3。加热制冷剂管T1s的一端经由第一控制阀221a通过制冷剂分支管Tb3连接到压缩机11的高压侧Hs的高压制冷剂管Th，另一端通过制冷剂分支管Tb3连接到制冷剂膨胀阀14的低压侧Lb的低压冷却管Tl。仅当第一控制阀221a打开时，来自压缩机11的高压侧Hs的高温制冷剂经由加热制冷剂管T1s与容器主体211交换热量，并且然后流到制冷剂膨胀阀14的低压侧Lb。另一方面，制冷剂冷却回路222包括冷却制冷剂管T2s、第二控制阀222a、制冷剂分支管Tb4。冷却制冷剂管T2s的一端经由第二控制阀222a通过制冷剂分支管Tb4连接到制冷剂膨胀阀14的低压侧Lb的低压制冷剂管Tl，另一端通过制冷剂分支管Tb4连接到蒸发器15的下游侧的低压制冷剂管Tl。仅当第二控制阀222a打开时，来自制冷剂膨胀阀14的低压侧Lb的低温制冷剂通过冷却制冷剂管T2s与容器主体211交换热量，并且然后流到蒸发器15的下游侧。

然而，在图5所示的制冷剂量调节机构中，当从压缩机11的高压侧Hs引入的高温制冷剂通过第一控制阀221被排出时，压力显著下降，使得流过加热制冷剂管T1s的制冷剂的温度显著下降。因此，难以在短时间内使容器主体211中的温度上升。另外，由于从蒸发器15的下游侧通过第二控制阀流到冷却制冷剂管T2s的低温制冷剂在与容器主体211进行热交换之后直接流到制冷剂热交换器13的上游侧，因此跨冷却制冷剂管T2s的压力差小，并且制冷剂的流量趋于不稳定。因此，难以在短时间内降低缓冲罐中的温度。另外，在加热制冷剂管T1s的下游侧的制冷剂分支管Tb3连接在膨胀阀14的制冷剂出口与蒸发器15的制冷剂入口之间，该空间是制冷剂液体和饱和制冷剂气体以混合状态存在于其中的空间，并且制冷剂流入蒸发器15中以通过与空气进行热交换而被冷却，当从加热制冷剂管T1s排出的高温(例如50℃)过热气体进入时，制冷剂的冷却被不利地影响。